一种金刚石晶片及贴片方法

本发明属于半导体超精密加工领域，具体涉及一种金刚石晶片及贴片方法。

背景技术：

1、金刚石是一种具有优越物理化学、光学和热学性质的工程材料，在高科技领域有着广泛的应用前景。包括：在核聚变反应堆中作为高倍光学镜片和x射线光学组件、作为高功率密度散热器来控制热量、作为拉曼激光光学镜片，可被用于分析化学样品的特征、被用来制造在高压条件下进行科研的超硬部件、作为量子计算机上的光电学器件和两极性的金刚石电子器件等。

2、然而，由于较差的表面质量会严重影响其性能，因此实现金刚石超精密加工是提高金刚石应用的关键。金刚石材料具有很高的硬度，钻磨机加工方法是一种高性价比的加工方法，但是常规磨钻机气冷加工由于金刚石极强的导热性，导致加工热量容易集中在背面的胶水脱落，而常规多片加工时表面高度不均匀难以实现高效加工，并且普通胶水强度相同，强度过高会导致金刚石破片，而强度较低会使金刚石片退让过多难以高效加工。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种金刚石晶片，此金刚石晶片表面高度均匀，可以实现高效加工。

2、本发明的另一目的在于提供一种金刚石晶片的贴片方法，该方法可以防止金刚石破片，实现金刚石超精密加工的贴片加工。

3、本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

4、本发明提出的一种金刚石晶片的贴片方法，该贴片方法包括以下步骤：

5、s1、将纤维与融于水的溴化钾搅拌混合，填料入磨具中，压平成片，得到纤维溴化钾片；

6、s2、将所述纤维溴化钾片放入磨具中压制出多个镂空孔洞，得到镂空纤维溴化钾片；

7、s3、将金刚石衬底放置在水平平台上，然后将镂空纤维溴化钾片对齐放置在所述金刚石衬底上部，从上方向所述镂空纤维溴化钾片滴加热熔性胶水，再将蓝宝石片水平压下并固定，待其凝固形成衬底片；

8、s4、将凝固后的衬底片放入水中，待溴化钾在水中溶解消失后，在热熔性胶水内部形成镂空；

9、s5、将衬底片风干后低温烧结，从而在衬底片内部形成网状的纤维孔隙，即得到金刚石衬底片。

10、本发明设计出一种贴片厚度补偿的方式，并且通过溶于水的溴化钾使贴片金刚石片底部镂空，而纤维不但可以保证压片时片状物的强度，并且在溴化钾溶于水后、风干进行低温烧结，纤维留在底部形成网状交叉的小孔。使在加工时金刚石片下方大的镂空实现高效散热，保证了胶水的粘结性，小的镂空可以保证一定的退让性，并且热熔的胶水可以在后期通过整体加热轻易取下，由于胶水中有硬质磨粒增加了强度，实现的整体硬局部软的贴片方式，使加工时具有一定的强度，而在局部较软会产生退让，防止金刚石破片。

技术特征：

1.一种金刚石晶片的贴片方法，其特征在于，该贴片方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的贴片方法，其特征在于，步骤s1中，所述纤维与溴化钾的体积比为1：0.5-3。

3.根据权利要求1所述的贴片方法，其特征在于，步骤s1中，所述的纤维为玻璃纤维。

4.根据权利要求1所述的贴片方法，其特征在于，步骤s1中，所述纤维溴化钾片与金刚石表面尺寸相同并且厚度为0.05-0.25mm。

5.根据权利要求1所述的贴片方法，其特征在于，步骤s2中，所述镂空纤维溴化钾片镂空面积大小为0.04mm2-0.1mm2，镂空孔洞个数不少于4个。

6.根据权利要求1所述的贴片方法，其特征在于，步骤s3中，所述热熔性胶水，按照体积份，包括如下组分：

7.根据权利要求6所述的贴片方法，其特征在于，所述粘接剂为过氯乙烯。

8.根据权利要求6所述的贴片方法，其特征在于，所述硬质磨料为金刚砂或者碳化硅粉，硬质磨料的直径为0.05-0.1mm。

9.根据权利要求1所述的贴片方法，其特征在于，步骤s5中，所述低温烧结温度为40℃，时间为3h。

10.一种金刚石晶片，其特征在于，通过如权利要求1至9任意一项的贴片方法得到。

技术总结
本发明提供一种金刚石晶片及贴片方法，该贴片方法包括以下步骤：将纤维与融于水的溴化钾搅拌混合，填料入磨具中，压平成片，得到纤维溴化钾片；将所述纤维溴化钾片放入磨具中压制出多个镂空孔洞，得到镂空纤维溴化钾片；将金刚石衬底放置在水平平台上，然后将镂空纤维溴化钾片对齐放置在所述金刚石衬底上部，从上方向所述镂空纤维溴化钾片滴加热熔性胶水，再将蓝宝石片水平压下并固定，待其凝固形成衬底片；将凝固后的衬底片放入水中，待溴化钾在水中溶解消失后，在热熔性胶水内部形成镂空；将衬底片风干后低温烧结，从而在衬底片内部形成网状的纤维孔隙，即得到金刚石衬底片。

技术研发人员：陆静,辛永康,李泽森,陈凯,罗求发,柯聪明
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15